1、-_15 届课程设计钢筋混凝土单层厂房排架结构设计说明书-_由于本学期开设了混凝土结构设计课程，在教学大纲的要求下我们需要开展课程设计工作。进一步加强对本设计是钢筋混凝土结构学课程学习的最后一个实践环节，是对课程作业的综合补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。此次课程设计目的是为了加强我对钢筋混凝土结构设计知识的进一步了解，学习钢筋混凝土结构设计的主要过程,提高钢筋混凝土结构的计算，设计及构造处理，绘制结构施工图的能力。培养正确熟练运用结构设计规范、手册、各种标准图集及参考书的能力。通过实际工程训练，初步建立结构设计，施工全面协调统一的思想。我的设计任务是根据已有的资料对某厂房进行排架
2、结构设计。目 录-_1 设计任务 .11.1 设计题目 .21.2 设计内容 .21.3 设计要求 .21.4 设计资料 .22 结构选型 .23 荷载计算 .53.1 恒载 .53.2 屋面活荷载 .63.3 风荷载 .63.4 吊车荷载 .74 排架内力分析 .84.1 恒荷载作用下排架内力分析 .94.2 屋面活荷载作用下排架内力分析 .114.3 风荷载作用下排架内力分析 .154.4 吊车荷载作用下排架内力分析 .165 内力组合 .236 柱截面设计（A 柱） .256.1 上柱配筋计算 .256.2 下柱配筋计算 .276.3 柱裂缝宽度验算 .296.4 牛腿设计 .306.5
3、 牛腿吊装验算 .317 基础设计 .337.1 作用于基础顶面上的荷载计算 .347.2 基础尺寸及埋 置深度 .357.3 基础高度验算 .367.4 基础底板配筋验算 .38致谢.41参考文献.421 设计任务-_1.1 设计题目单层工业厂房排架结构设计1.2 设计内容1、确定剖面尺寸和结构布置，包括支撑、圈梁、连系梁、基础梁等。2、构件选型。3、排架内力计算：确定计算简图，荷载计算；各种荷载下的内力计算；绘制内力图。4、内力组合。5、设计某柱及柱下单独基础。6、绘制结构施工图一张 A1，内容包括： 厂房平面结构布置图：要求从牛腿顶面处剖开。 排架柱的配筋图和模板图。 柱下独立基础的配筋
4、图和模板图。 结构说明。1.3 设计要求1、计算书书写工整，插图应按一定比例绘制，图文并茂，纸张规格为 A4；2、图纸应符合房屋建筑制图统一标准（GB/T 500012001） 和建筑结构制图标准（GB/T 501052001） 的要求。1.4 设计资料某金工车间为单跨厂房，跨度为 22m，柱距为 9m，车间总长度 81m。每跨设有 300/50KN 吊车 2 台，吊车工作级别为 A6 级，轨顶标高 9.6m。采用 SBS 放水卷材 0.45KN/,240mm 厚双面清水维护砖墙，钢窗宽度 4.8m，室内外高差为 150mm，素混凝土地面，厂房剖面如图 1 所示。厂房所在地点的基本风压为 0.
5、45KN/，地面粗糙度为 B 类；基本雪压为 0.45KN/，修正后的地基承载力特征值为 180KN/。活荷载和吊车荷载组合值系数均取 ；风荷载组合值7.0c-_系数取 0.6。吊车荷载准永久值系数 ，活荷载和风荷载准用值系数均为 。环境6.0q0q类别为一类。要求进行排架结构设计（不考虑抗震设防） 。1、跨度见表 1.1，柱距为 6m，厂房纵向长度为 66.48m。2、每跨内设有二台双钩桥式起重机（ ） ，额定起重量、轨顶标高见表 1.1。4A表 1.1 分组情况表3、屋 面构造为：防 水层（六层 作法，二毡 三油铺绿豆砂）找平层（20mm 厚水泥砂浆）预应力混凝土大型屋面板2 结构构件选型
6、及柱截面尺寸确定采用 240mm 厚粘土墙（双面粉刷） 。在牛腿顶面标高处设一道连系梁，支承在边柱外侧的牛腿上，用以承受上部墙重，吊车梁以上设高侧窗，洞口尺寸为 3.62.1m（4.8） ，吊车梁以下设低侧窗，洞口尺寸为宽 3.6m，高4.8m，圈梁设在柱顶处。2.1 材料排架柱：混凝土：C30钢筋：纵向受力钢筋 HRB400 级，箍筋 HPB235 级柱下单独基础：混凝土 C15 或 C20钢筋：HPB235 级相关资料见表 1.2：表 1.2 主要构件选型起重量 跨度 尺寸 吊车工作级别 A4梁 号 跨度（m） 吊车起重量（kN） 轨顶标高（m ）L1 30 300/50L2 30 200
7、/509.6-_Q/kNLk/m宽度B/mm轮距K/mm轨顶以上高度H/mm轨道中心至端部距离Bl/mm最大轮压Fp,max/kN最小轮压Fp,min/kN起重机起重量G/kN小车总质量g/kN300/50 21 6650 5250 2600 300 320 88 515 117200/50 21 6400 5250 2300 260 240 65 410 752.2 设计剖面尺寸22 结构选型该厂房跨度在 1536 之间，且柱顶标高大于 8m，故采用钢筋混凝土排架结构。为了使屋盖具有较大的刚度，选用预应力混凝土折线形屋架及预应力混凝土屋面板。选用钢筋混凝土吊车梁及基础梁。厂房的各主要构件选型
8、见表 2.1表 2.3 主要承重构件选型表构件名称 标 准 图 集 重力荷载标准值-_屋面板G410（一）1.5m6m 预应力混凝土屋面板1.40kN/m2（包括灌缝重）天沟板G410（三）1.5m6m 预应力混凝土屋面板（卷材防水天沟板）1.91kN/m2屋 架G415（三）预应力混凝土折线形屋架（跨度 30m）139.5 kN/榀0.05 kN/m2（屋盖钢支撑）吊车梁G323（二）钢筋混凝土吊车梁（吊车工作级别为 A4）39.5kN/根轨道连接G325（二）吊车轨道联结详图0.80kN/m基础梁G320钢筋混凝土基础梁16.7kN/根由表 1.1 知轨顶标高为 11.4 米，由设计剖面尺
9、寸可知轨顶至柱顶的高度为 3.3米，牛腿顶面标高为 10.2m，设室内地面至基础顶面的距离为 0.5 米，则计算简图中柱的总高度 H、下柱高度 Hl 和上柱的高度 Hu 分别为：H=11.4m+3.0m+0.5m=15.2mHl=10.2m+0.5m=10.7mHu =15.2m-10.7m=4.5m表 2.4 柱截面尺寸及相应的参数计算参数柱号截面尺寸/mm 面积/mm 2 惯性矩/mm 4 自重 /（ kN/m）上柱 矩 500500 2.5105 52.08108 6.25A下柱 I 5001000100200 2.7105 348.92108 6.75上柱 矩 500600 3105
10、90108 7.5B下柱 I 5001200100200 2.9105 557108 7.25-_上柱 矩 500400 2105 26.67108 5C下柱 I 5001000100200 2.7105 348.92108 6.75本题仅取一榀排架进行计算，计算单元和计算简图如图 2 所示。屋架重力荷载为 ，则作用于柱顶的屋盖结构重力荷载设计值为：80KN榀 KNmG85.673/106/5.3212 ）（2）吊车梁及轨道重力荷载设计值：.53)8.09(3 (3) 柱自重重力荷载设计值：A，B 柱： )(48.129./4.215754 下 柱（ 上 柱 ）KNmKNGBA各项恒载作用位置
11、如图 3 所示：3.荷载计算3.1 屋盖恒载：SBS 防水卷材 20.45KNm-_20mm 厚水泥砂浆找平层 3220.20.4KNmKNm100mm 厚水泥蛭石保温层 515一毡两油隔气层 .20mm 厚水泥砂浆找平层 2.=k/预应力混凝土屋面板（包括灌缝） 2/屋盖钢支撑 0.5KNm2/83屋架重力荷载为 139.5kN/榀，则作用于柱顶的屋盖结构的重力荷载设计值为：G1=1.2（3.15 kN/m26m30m/2+139.5kN/2）=354.66kN(1) 吊车梁及轨道重力荷载设计值G3=1.2（39.5kN+0.8 kN/m6m）=53.16kN(2) 柱自重重力荷载设计值A
12、柱上柱 G4A=1.26.25kN/m3.9m=29.25kN下柱 G5A=1.26.75kN/m9.9m=80.19NB 柱上柱 G4B=1.27.5kN/m4.5m=40.5kN下柱 G5B=1.27.25kN/m10.7m=93.09kNC 柱上柱 G4C=1.25kN/m3.9m=35.1kN下柱 G5C=1.26.75kN/m9.9m=92.07kN3.2 屋面活荷载屋面活荷载的标准值是 0.5KN/m2，作用于柱顶的屋面活荷载设计值：Q1=1.40.5 kN/m26m21=44.1kNQ1 的作用位置与 G1 作用位置相同。3.3 风荷载风荷载标准值按 k=zsz0 计算，其中 0=0.4kN/m2, z=1.0， z 根据厂房各部-_分标高及 B 类地面粗糙度由附表 5.1 确定如下：柱顶（标高 14.70m） z=1.092檐口（标高 16.50m） z=1.153屋顶（标高 18.00m） z=1.84s 如图 3.2 所示，由式 k=zsz0 可得排架的风荷载的标准值：k1=zs1z0=1.00.81.0920.4=0.393kN/m2k2=zs2z0=1.00.41.0920.4=0.197kN/m2
